땀을 통해 체온이 조절되는 과학적 원리는 무엇인가요?

Question

격렬한 운동을 하거나 더운 환경에 노출되었을 때 사람의 몸에서 땀이 배출되어 체온이 정상 범위로 돌아가는 데요. 이처럼 땀을 통해 체온이 조절되는 과학적 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

땀을 통한 체온이 조절되는 과학적 원리는 액체 상태의 땀이 기체로 변할 때 주위의 열을 빼앗아가는 기화열 흡수 현상 때문입니다. 이와 관련하여 설명해 드리도록 하겠습니다.

땀이 액체에서 기체로 증발하려면 많은 열에너지를 흡수해야 하는데, 이를 기화열 흡수라고 합니다. 피부 표면에 배출된 땀이 증발하면서 혈액과 피부 표면의 열을 함께 흡수해 공기 중으로 날려 보내기 때문에 체온이 떨어집니다. 운동이나 더위로 체온이 상승하면 뇌의 체온 조절 중추인 시상하부가 이를 감지합니다. 시상하부는 자율신경계를 통해 땀샘을 자극할 뿐만 아니라, 피부 표면의 미세혈관을 확장시켜 몸 내부의 열을 피부 쪽으로 유도한 뒤 땀의 증발을 통해 효율적으로 방출시킵니다. 땀을 통한 식힘 효과는 증발이 핵심이므로, 주변 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않아 체온 조절 효율이 떨어지고 더 더위나 열 불쾌감을 강하게 느끼게 됩니다.